鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工狀況及其經(jīng)濟(jì)性分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工狀況及其經(jīng)濟(jì)性分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】新時(shí)期建筑業(yè)發(fā)展下裝配式建筑取得了不錯(cuò)的成績(jī)，特別是在綠色環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益等方面，鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工都體現(xiàn)了較高的應(yīng)用價(jià)值。文章對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工狀況進(jìn)行分析，探討提高裝配式經(jīng)濟(jì)性的方法對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);裝配式;建筑施工;經(jīng)濟(jì)性

引言

在建筑工程不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，裝配式建筑施工受到了很多的關(guān)注，也因此被極大地推廣，這主要是因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)的應(yīng)用成本較低，技術(shù)水平比較高。裝配式建筑是提前進(jìn)行相關(guān)配件的配置，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工組裝，使之形成新的建筑結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的施工技術(shù)方式相比，不容易受外界因素的干擾，施工成效高，成本低，已經(jīng)成為很多建筑工程的理想選擇，尤其是在環(huán)保社會(huì)的建設(shè)中，更使得裝配式建筑施工備受關(guān)注，實(shí)現(xiàn)了大面積的推廣。

1裝配式鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)分析

在目前的城市高層建筑中，成本投入大、建設(shè)周期長(zhǎng)等都是高層建筑行業(yè)的主要發(fā)展特點(diǎn)，而且在建設(shè)的過(guò)程中往往要耗費(fèi)大量的人力與財(cái)力，也會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，由于建筑行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，建筑勞動(dòng)力產(chǎn)能出現(xiàn)了嚴(yán)重過(guò)剩的現(xiàn)象，而且智能化、自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)使得建筑行業(yè)的施工呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，在這樣的技術(shù)背景下，建筑行業(yè)傳統(tǒng)的施工模式已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)于建筑行業(yè)的要求，所以進(jìn)行建筑行業(yè)的技術(shù)革新已經(jīng)成了當(dāng)前建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的必然選擇。裝配式住宅建設(shè)能夠滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)建筑行業(yè)的要求，相關(guān)的生產(chǎn)工廠可以按照高層建筑的總體要求來(lái)提前準(zhǔn)備預(yù)制結(jié)構(gòu)的配件，待所有的配件準(zhǔn)備完畢之后將這些配件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。從整體上來(lái)說(shuō)，這種建筑生產(chǎn)模式完美地實(shí)現(xiàn)了施工與預(yù)制工作的同步進(jìn)行，節(jié)省了大量的施工實(shí)踐，同時(shí)也顯著地提升了施工的效率。而且在裝配式施工模式下，鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件也是提前在工廠中實(shí)現(xiàn)組裝的，這樣不但提高了施工效率，而且實(shí)現(xiàn)了良好的成本控制原則。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這三種類型是當(dāng)前我國(guó)裝配式建筑的三種主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類型[1]，但是從整體對(duì)比上來(lái)看，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的用料特點(diǎn)以及后期的加工程序都更加符合當(dāng)前建筑工業(yè)化的需求，在生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率方面都符合當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展情況，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制件在流水線上完成作業(yè)，這種標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)可以有效地提升施工的精度，使得整體建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量得以全面地提升。此外，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往需要大量的鋼材參與，可以使用大開(kāi)間的平面設(shè)計(jì)，可以有效地增強(qiáng)住宅設(shè)計(jì)的靈活性，設(shè)計(jì)出內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為合理的開(kāi)放性住宅。

2鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工狀況

隨著城市建設(shè)速率的加快，傳統(tǒng)的建筑方式，已經(jīng)無(wú)法滿足于一些基礎(chǔ)的工程建設(shè)，尤其是在一些道路橋梁工程建設(shè)中，傳統(tǒng)的工程施工，需要從原料的選用開(kāi)始，到對(duì)于設(shè)計(jì)方案的開(kāi)展，中間經(jīng)過(guò)一些繁雜的步驟。但是自從建筑工程開(kāi)始逐漸走向裝配式管理以后，越來(lái)越多地區(qū)，在進(jìn)行道路、橋梁和部分的建筑工程中，都獲得了一定程度上的速度優(yōu)化。建筑方案的設(shè)計(jì)，可以在設(shè)計(jì)師必要的總體構(gòu)思下，由大數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)形成，施工過(guò)程當(dāng)中的注意事項(xiàng)，以及在每個(gè)流程當(dāng)中，對(duì)于材料配比情況，和施工方案的選擇。盡管在理念上，這種全新的建筑施工形式可行，但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，一定程度上造成了建筑工程，施工上的合格率降低，尤其是對(duì)于一些公共設(shè)施的建設(shè)中，造成道路塌陷、垂直度不合格等現(xiàn)象原來(lái)越多。而根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，造成這種情況的主要原因，是由于裝配式工程在施工過(guò)程中，缺乏應(yīng)有的監(jiān)管措施，管理上具有一定的漏洞和缺陷，因此造成了這種新興的領(lǐng)域，在發(fā)展的道路上，出現(xiàn)了一定的問(wèn)題和不足。另外這種建筑工程形式，主要是依賴于設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于整體應(yīng)用材料結(jié)構(gòu)的選擇，由于材料選擇不當(dāng)而導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案中存在問(wèn)題，也是造成裝配式工程，在施工的過(guò)程當(dāng)中，出現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵原因之一[2]。

3鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工經(jīng)濟(jì)性提升措施

3.1BIM技術(shù)的應(yīng)用

首先，在成本管控方面的高效應(yīng)用。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑施工的動(dòng)態(tài)化管理，可以對(duì)工程相關(guān)的配件進(jìn)行精準(zhǔn)地計(jì)算與精細(xì)化地管理，優(yōu)化成本控制，減少資源消耗，提高建筑施工的效果。BIM技術(shù)的應(yīng)用，還可以很好地進(jìn)行施工資源的配置，節(jié)約資源，對(duì)促進(jìn)整個(gè)工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的提升具有非常重要的意義。其次，在成本管控方面的高效應(yīng)用。BIM技術(shù)具有很多的優(yōu)勢(shì)，其中涉及交叉作業(yè)，管線作業(yè)施工等，而且對(duì)于預(yù)配件的要求也是比較高的，所以在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，可以通過(guò)建模的方式對(duì)工程的具體施工情況進(jìn)行模擬和分析，對(duì)施工中涉及的管線問(wèn)題進(jìn)行合理地布置，優(yōu)化管線的布局問(wèn)題，以提升工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。再次，在施工安全管理方面的高效應(yīng)用。在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)交底以及圖紙的審核和優(yōu)化，對(duì)施工中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)和標(biāo)識(shí)，尤其是對(duì)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)相關(guān)的工作人員進(jìn)行可視化的管控。而基于BIM技術(shù)，對(duì)施工安全方案進(jìn)行制定，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行傳輸和共享，可以在很大程度上規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，提高施工的安全管理效果。最后，在施工進(jìn)度管理方面的高效應(yīng)用。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)化地管理，輔助施工進(jìn)度優(yōu)化，對(duì)施工中可能存在的各種因素進(jìn)行管控，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化施工進(jìn)度的目的，這對(duì)于提升整個(gè)工程項(xiàng)目的施工水平意義重大。

3.2科學(xué)地設(shè)計(jì)吊裝方案

為充分保證吊裝的安全性，需要制訂合理的技術(shù)方案來(lái)開(kāi)展整個(gè)部件的吊裝施工工作，合理應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)。在方案優(yōu)化過(guò)程中需要嚴(yán)格結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇與之相適應(yīng)的塔式起重機(jī)或吊機(jī)，科學(xué)布局，充分保證施工安全，最大限度地減少或者預(yù)防各種安全責(zé)任事故。在使用塔式起重機(jī)時(shí)，必須嚴(yán)格限定起重吊裝范圍，仔細(xì)維護(hù)周邊環(huán)境，確保全面覆蓋且吊裝效果良好。所選擇的起重機(jī)或吊機(jī)要求性能良好，通過(guò)分析各個(gè)構(gòu)件重量滿足起重要求，進(jìn)而避免影響后續(xù)施工，同時(shí)合理設(shè)計(jì)起重高度，在可控范圍內(nèi)開(kāi)展吊裝作業(yè)，確保能夠安全施工[3]。

3.3從鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)應(yīng)用兩方面提高組合的契合度

結(jié)合目前的施工現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)由于契合度不足，造成鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題。而解決這種問(wèn)題，最直接有效的方法，就是統(tǒng)一生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在技術(shù)允許的前提下，盡可能實(shí)現(xiàn)制作工藝等級(jí)的劃分，在固定的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)下，用戶按照既定的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行鋼材制造標(biāo)準(zhǔn)的選擇。除了部分特殊設(shè)計(jì)的建筑要求外，大多數(shù)的鋼結(jié)構(gòu)加工，都能夠滿足規(guī)定的設(shè)計(jì)方案，因此對(duì)于絕大多數(shù)的工程來(lái)說(shuō)，僅僅需要簡(jiǎn)單的工程設(shè)計(jì)，能夠在流水線式的零件生產(chǎn)下，極大程度上提高了生產(chǎn)效率。而零件裝配的過(guò)程當(dāng)中，契合度也能夠獲得必要的提升。就目前來(lái)看，相比于傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)零件的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大裝配式施工的效率優(yōu)勢(shì)，提升在裝配過(guò)程中，原先的契合水